集肤效应(skin effect)
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当⾼频电流通过导体时,电流将集中在导体表⾯流通,这种现象称为集肤效应(亦称趋肤效应)。 绝缘升降平台趋肤效应(skin effect),在“GB/T 2900.1-2008 电⼯术语基本术语”中定义如下:
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由于导体中交流电流的作⽤,靠近导体表⾯处的电流密度⼤于导体内部电流密度的现象。
注1:随着电流频率的提⾼,趋肤效应使导体的电阻增⼤,电感减⼩; 订舱系统
注2:在更⼀般的情况下,任何随时间变化的电流都产⽣趋肤效应。
由于存在集肤效应,⽽将电流限制在导体截⾯上的⼀部分区域,这不仅降低了导线的有效使⽤⾯积,还增加了等效电阻。集肤效应的⽰意图如图所⽰: 对于⾼频信号传输线来说,为了避免集肤效应(Skin effect)造成的信号损坏,通常会采⽤宽⼀点的信号传输线,例如50Ω阻抗,100mil线宽。
趋肤效应的不利
申利英传输交流电流时,由于趋肤效应的影响,导致导线的等效电阻增加,损耗增⼤。
1、趋肤效应对于⾼频电流的传输影响甚⼤
对于传输⾼频电流的导线,通常采⽤下述⽅法改善其传输性能:
a、既然趋肤效应使电流趋于表⾯流动,那么,相同截⾯积的导线,表⾯积越⼤,等效电阻越⼩,因此,利⽤互相绝缘的多根细导线代替单根实⼼导线,可以改善降低导线的交流电阻。
b、既然趋肤效应使电流趋于表⾯流动,那么,将其表⾯镀银或镀⾦,降低表⾯电阻,可以改善导线的交流电阻。
c、既然趋肤效应使电流趋于表⾯流动,那么,将其制作成空⼼导线,其导电效果与实⼼导线基本相当,但是,可以节省材料。
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2、对传输⼯频⼤电流不利
为了传输更⼤的电流,对于⼤电流传输,通常导体截⾯积较⼤,远离表⾯的中⼼处,电流密度还是会明显减⼩,因此,传输交流⼤电流的导体,通常制作成截⾯积为长⽅形,⽽不是圆形或正⽅形,并且,⼀般不能太厚,对于50Hz的⼯频交流电,导体为铜,其趋肤深度约8mm,这样,对于厚度⼤于1
6mm的铜排,其中⼼层电流密度已经⾮常⼩了,因此,⽤于传输⼯频电流的铜排的厚度⼀般⼩于12mm。
(图⽂内容整理⾃⽹络)